interphaseSGDNAreplicationCellgrowsandandchromosomecarriesoutnormalduplicationmetabolism:organelles duplicateGCallgrowsandpreparesformitosisitosis(Mphase)(organellesduplicate;Prophase前期→Metaphase中期→Anaphase后期Telophase末期→cytokinesis胞质分裂)(三)细胞周期时间在整个细胞周期中,一个细胞经历一次增殖所需的时间就称为为细胞周期的时间,不同细胞的细胞周期时间差异差别很大:S+G2+M的时间变化较小,细胞周期时间长短主要差别在G1期:有些分裂增殖的细胞缺乏G1、G2期Someeukaryoticcell cycletimesCell TypeCell-Cvcle Times30minutesEarlyfrogembryocellsYeast cells1.5~3hours~12hoursIntestinalepithelialcells~20 hoursMammalianfibroblastsin cultureHumanlivercells~1year
(organelles duplicate;Prophase 前期→Metaphase 中期→Anaphase 后期→Telophase 末 期→cytokinesis 胞质分裂) (三)细胞周期时间 在整个细胞周期中,一个细胞经历一次增殖所需的时间就称为为细胞周期的时 间,不同细胞的细胞周期时间差异差别很大;S + G2 + M 的 时间变化较小,细胞 周 期时间长短主要差别在 G1 期 ;有些分裂增殖的细胞缺乏 G1、 G2 期 Some eukaryotic cell cycle times Cell Type Cell-Cycle Times Early frog embryo cells 30 minutes Yeast cells 1.5 ~ 3 hours Intestinal epithelial cells ~ 12 hours Mammalian fibroblasts in culture ~ 20 hours Human liver cells ~ 1 year
细胞卖型细跑周期时同两栖类早期胚胎30分钟细胞酵母细胞1.5~3小时小肠上皮细胞~12小时体外培养的哺乳~20小时类上皮细胞~1年人类肝细胞The greatest variation occurs in the duration of Gl.小鼠食管上皮细胞T=115h;G1=103h;十二指肠上皮细胞T=15h:G1=6h;与细胞所处的环境有关:(四)从细胞增殖的角度来看,G1期细胞可分为3类:(Threecategoriesofcellsinvivo)(1)cyclingcell增殖细胞(周期中细胞、连续分裂的细胞(如表皮生发层、部分骨髓细胞、干细胞))有些细胞(少数),可以离开变动期进入固定期,然后进入S期,重新开始分裂增殖,它们是能继续增殖的细胞。在一群细胞中,只有一小部分细胞进入M期。进入M期细胞所占该群细胞的百分数,称有丝分裂指数(mitoticindex)。Dividingcontinuously?(2)quiescentcell休止细胞(静止期细胞)有些细胞通常情况下不能合成DNA,处于静止状态可达数月甚至更久,但当给予某种刺激时,可重新进入细胞周期,可见这些细胞是暂时不继续增殖,但具潜在增殖能力。1963年,Lajtha将这些休止细胞叫Go期细胞,指种暂不增殖而又保持着分裂潜力的,在一定条件下可恢复增殖能力的细胞。认为它们是暂时退出细胞周期的细胞。如肝、肾细胞、淋巴细胞lymphocyte(Go期)经PHA刺激→淋巴母细胞一进入分裂周期。Donotdividenormally,butdividewhenstimulus补充:肝脏是成年人体内唯一的在损伤后具有明显再生能力的重要器官:肝细胞在正常情况下很少分裂,但在肝损伤(外科切除、化学性或病毒性损伤)或体积过度(药物诱生的肝肥大、肝脏抑制等)时会迅速表现其强大的增殖和自我调控能力。肝再生模型有两种。其一为部分肝切除,须切除75%以上才有再生效应:另一为CCI4的中毒性肝损伤。两者的肝再生的基本步骤相仿,但效应启动时间有差异。某些中毒性肝损伤有细胞因子与干细胞参与,干细胞受激活分化为肝细胞,而部分肝切除无这些变化。外周血当中的淋巴细胞,体外培养时,培养基中除了血清还要加一种刺激因子植物凝集素PHA用来刺激淋巴细胞的转化,让其从不增殖状态重新进入增殖状态
The greatest variation occurs in the duration of G1. 小鼠食管上皮细胞 T=115h; G1=103h; 十二指肠上皮细胞 T=15h; G1=6h; 与细胞所处的环境有关; (四) 从细胞增殖的角度来看,G1 期细胞可分为 3 类:(Three categories of cells in vivo) (1)cycling cell 增殖细胞(周期中细胞、连续分裂的细胞(如表皮生发层、部分骨髓细 胞、干细胞)) 有些细胞(少数),可以离开变动期进入固定期,然后进入 S 期,重新 开始分裂增殖,它们是能继续增殖的细胞。在一群细胞中,只有一小部分细胞进入 M 期。 进入 M 期细胞所占该群细胞的百分数,称有丝分裂指数(mitotic index)。Dividing continuously? (2)quiescent cell 休止细胞(静止期细胞) 有些细胞通常情况下不能合成 DNA,处于静 止状态可达数月甚至更久,但当给予某种刺激时,可重新进入细胞周期,可见这些细胞是 暂时不继续增殖,但具潜在增殖能力。1963 年,Lajtha 将这些休止细胞叫 Go 期细胞,指 一种暂不增殖而又保持着分裂潜力的,在一定条件下可恢复增殖能力的细胞。认为它们是 暂时退出细胞周期的细胞。如肝、肾细胞、淋巴细胞 lymphocyte(Go 期)经 PHA 刺激→ 淋巴母细胞→进入分裂周期。Do not divide normally, but divide when stimulus. 补充:肝脏是成年人体内唯一的在损伤后具有明显再生能力的重要器官;肝细胞在正常情况下很少分裂, 但在肝损伤(外科切除、化学性或病毒性损伤)或体积过度(药物诱生的肝肥大、肝脏抑制等)时会迅 速表现其强大的增殖和自我调控能力。肝再生模型有两种。其一为部分肝切除,须切除 75%以上才有再 生效应;另一为 CCl4 的中毒性肝损伤。两者的肝再生的基本步骤相仿,但效应启动时间有差异。某些中 毒性肝损伤有细胞因子与干细胞参与,干细胞受激活分化为肝细胞,而部分肝切除无这些变化。 外周血当中的淋巴细胞,体外培养时,培养基中除了血清还要加一种刺激因子植物凝集素 PHA, 用来刺激淋巴细胞的转化,让其从不增殖状态重新进入增殖状态
(3)terminallydifferentiatedcell丢失细胞(losscell)终端分化细胞或不育细胞、不分裂细胞。这部分细胞终生处于G1期,通过分化、衰老至死亡。如角质细胞、神经细胞、肌细胞、红血细胞等。Highlyspecialized,havelosttheabilitytodivideuntiltheydie.补充:人的脑细胞共有120-140亿个,平常人只被开发利用了3-7%,爱因斯坦也只不过才利用了10%,而婴幼儿的脑细胞却以20万个/分的惊人速度递增着,8岁完成成人脑细胞数量的发育过程脑细胞一且发育完成后,再也不会增殖。人的一生就只有出生时那个数目的脑细胞可供利用,大约140亿个。骨骼、肝脏、肌肉等其它器官或组织损伤后可因细胞分裂增殖很快得以恢复,只有脑细胞不可分裂。因此,人类脑细胞仍然是处于一个不断减少的过程。脑细胞是高度分化细胞,因此不可分裂根据测量人体血液的细胞数采粗略地估计人体的全部细胞数,目前科学家已经测出,我们的脑细胞约有100亿个.血液中的红血球是人体最小的细胞之一.其直径为7?8微米.而1毫米等于1000微米.科学家估计,人体血液约占体重的1/13成年男子的1升血液中约有5兆个红血球,也就是5兆个红细胞,而这里的1兆等于1万亿.血液中的白血球的数量是红血球的八百分之一,即12.5亿个.假如一个男人的体重为78千克,那么他体内的血液有6升左右,仅在他血液中就有30万亿红细胞和75亿白细胞.照此计算人体的全部细胞约为500-600万亿个,如果把它们全部排列成一条直线,其长度约为40亿米,即400万千米,这相当于地球到月球距离的10倍.可见人体的细胞数量之多EmbryocellsGoCyclingTerminalcellscellscells(从受精卵开始经过不断的增殖、分化,周期细胞、GO期细胞、终端分化细胞这三类细胞
(3)terminally differentiated cell 丢失细胞(loss cell) 终端分化细胞或不育细胞、不分裂 细胞。这部分细胞终生处于 G1 期,通过分化、衰老至死亡。如角质细胞、神经细胞、肌 细胞、红血细胞等。 Highly specialized, have lost the ability to divide until they die. 补充:人的脑细胞共有 120-140 亿个,平常人只被开发利用了 3-7%,爱因斯坦也只不过才利用 了 10%,而婴幼儿的脑细胞却以 20 万个/分的惊人速度递增着,8 岁完成成人脑细胞数量的发育过程. 脑细胞一旦发育完成后,再也不会增殖。人的一生就只有出生时那个数目的脑细胞可供利用,大约 140 亿个。骨骼、肝脏、肌肉等其它器官或组织损伤后可因细胞分裂增殖很快得以恢复,只有脑细胞不 可分裂。 因此,人类脑细胞仍然是处于一个不断减少的过程。脑细胞是高度分化细胞,因此不可分裂 根据测量人体血液的细胞数采粗略地估计人体的全部细胞数.目前科学家已经测出,我们的脑细胞约 有 100 亿个.血液中的红血球是人体最小的细胞之一.其直径为 7?8 微米.而 1 毫米等于 1000 微米.科学 家估计,人体血液约占体重的 1/13,成年男子的 1 升血液中约有 5 兆个红血球,也就是 5 兆个红细胞,而 这里的 1 兆等于 1 万亿.血液中的白血球的数量是红血球的八百分之一,即 12.5 亿个.假如一个男人的体 重为 78 千克,那么他体内的血液有 6 升左右,仅在他血液中就有 30 万亿红细胞和 75 亿白细胞.照此计算, 人体的全部细胞约为 500-600 万亿个,如果把它们全部排列成一条直线,其长度约为 40 亿米,即 400 万 千米,这相当于地球到月球距离的 10 倍.可见人体的细胞数量之多. (从受精卵开始经过不断的增殖、分化,周期细胞、G0 期细胞、终端分化细胞这三类细胞
同时存在的话,才可能对整个人体的正常构建,个体的正常维持起作用:例如周期细胞可能执行某些分化功能较弱,但是终端分化细胞虽然不增殖,但是它可以执行它特有的功能;例如肌肉细胞可以收缩)Go期细胞和终末分化细胞的界限有时难以划分,有的细胞过去认为属于终末分化细胞,目前可能被认为是G期细胞。二、细胞周期各时相的主要事件1GI期与DNA合成启动相关,开始合成细胞生长所需要的多种蛋白质、RNA、碳水化合物、脂等,同时染色质去凝集。此期可再细分为变动期和固定期。所有通过M期的细胞都要进入G1期的变动期,以后便走向不同的命运。处在G1期的细胞,除丢失细胞外,不管是增殖细胞,还是Go期细胞,当它们待要进入细胞周期时,首先进行旺盛的物质合成,为进入S期作各种准备。2S期DNA复制与组蛋白合成同步,组成核小体串珠结构:S期DNA合成不同步。S期长短差异,是与复制单位多少决定的。S期的活动,是由于细胞内产生了一种蛋白质性质的DNA合成诱导者。有人将S期细胞与G1期细胞融合后培养,可引起G1期细胞核DNA复制提前。14[ornroddsuenua-121082-481216202428Hours afterpartialhepatectomy3G2期DNA复制完成,在G2期合成一定数量的蛋白质和RNA分子。继续为进入M期创造物质条件细胞能否顺利通过G2期进入M期,受到G2期检验点的控制,这一调控点有人称作R2。有人设想,可能与cAMP有关,也有人认为抑素在该期仍有作用。当这种细胞受适宜刺激后,无需DNA复制,可直接进入周期
同时存在的话,才可能对整个人体的正常构建,个体的正常维持起作用;例如周期细胞可 能执行某些分化功能较弱,但是终端分化细胞虽然不增殖,但是它可以执行它特有的功能; 例如肌肉细胞可以收缩) G0 期细胞和终末分化细胞的界限有时难以划分,有的细胞过去认为属于终末分化细胞, 目前可能被认为是 G0 期细胞。 二、细胞周期各时相的主要事件 1 G1 期 与 DNA 合成启动相关,开始合成细胞生长所需要的多种蛋白质、RNA、碳水化合物、 脂等,同时染色质去凝集。 此期可再细分为变动期和固定期。所有通过 M 期的细胞都要进入 G1 期的变动期,以后 便走向不同的命运。处在 G1 期的细胞,除丢失细胞外,不管是增殖细胞,还是 Go 期细 胞,当它们待要进入细胞周期时,首先进行旺盛的物质合成,为进入 S 期作各种准备。 2 S 期 DNA 复制与组蛋白合成同步,组成核小体串珠结构;S 期 DNA 合成不同步。 S 期长短差异,是与复制单位多少决定的。S 期的活动,是由于细胞内产生了一种蛋白质 性质的 DNA 合成诱导者。有人将 S 期细胞与 G1 期细胞融合后培养,可引起 G1 期细胞 核 DNA 复制提前。 3 G2 期 DNA 复制完成,在 G2 期合成一定数量的蛋白质和 RNA 分子。 继续为进入 M 期创造物质条件细胞能否顺利通过 G2 期进入 M 期,受到 G2 期检验点的 控制,这一调控点有人称作 R2。有人设想,可能与 cAMP 有关,也有人认为抑素在该期 仍有作用。当这种细胞受适宜刺激后,无需 DNA 复制,可直接进入周期
4M期M期即细胞分裂期,真核细胞的细胞分裂方式主要包括两种,即有丝分裂(mitosis)和减数分裂(meiosis)。遗传物质和细胞内其他物质分配给子细胞。Howto study cell cycleprogression?How can wetell what stage an animal cell has reached inthe cell cycle?限制点/起始点G细胞核重建与细胞生长SCDK二M基因组复制G2中后期转化与染色体分离纺锤体组装G2期检控点检验点(checkpoint)检验点是作用于细胞周期转换时序的调控信号通路-G1/S检验点:在酵母中称start点,在哺乳动物中称R点-S期检验点-G2/M检验点-中-后期检验点Metaphase中期Anaphase后期cytokinesis胞质分裂trigger激发
4 M 期 M 期即细胞分裂期,真核细胞的细胞分裂方式主要包括两种,即有丝分裂(mitosis) 和减 数分裂 (meiosis)。遗传物质和细胞内其他物质分配给子细胞。 How to study cell cycle progression?How can we tell what stage an animal cell has reached in the cell cycle? 检验点(check point) 检验点是作用于细胞周期转换时序的调控信号通路 -G1/S 检验点:在酵母中称 start 点,在哺乳动物中称 R 点 -S 期检验点 -G2/M 检验点 -中-后期检验点 Metaphase 中期 Anaphase 后期 cytokinesis 胞质分裂 trigger 激发